能量的轉(zhuǎn)化與守恒 章末復(fù)習(xí)課　　時(shí)

1、章末復(fù)習(xí)課第1課時(shí)(見(jiàn)B本49頁(yè))知識(shí)點(diǎn)1功和功率1重慶市將實(shí)現(xiàn)建成小區(qū)與配套學(xué)校同步覆蓋納入25件重點(diǎn)民生實(shí)事，江北區(qū)五里坪實(shí)驗(yàn)學(xué)校于2019年9月全部建成并投入使用，在建設(shè)中，推土機(jī)發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)有如圖所示的履帶式推土機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為120 kW，若推土機(jī)在平直場(chǎng)地上以額定功率作業(yè)，以1.5 m/s的速度勻速前進(jìn)15 m。則：第1題圖(1)推土機(jī)所做的功W為多少？(2)推土機(jī)受到的阻力F是多少？解：(1)推土機(jī)在平直場(chǎng)地上以額定功率作業(yè)，由PFv可得，牽引力的大?。篎8×104 N，牽引力所做的功：WFs8×104 N×15 m1.2×1

2、06 J；(2)因推土機(jī)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，所以，推土機(jī)受到的阻力：fF8×104 N。答：(1)推土機(jī)所做的功W為1.2×106 J；(2)推土機(jī)受到的阻力F是8×104 N。知識(shí)點(diǎn)2杠桿2如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的光滑木板AB長(zhǎng)1.2 m，可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，離O點(diǎn)0.2 m的B端掛一重50 N的物體，板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細(xì)繩拉住，木板始終在水平位置平衡。(1)在圖上畫(huà)出A點(diǎn)所受拉力的力臂L；(2)求木板水平位置平衡時(shí)繩的拉力；(3)在O點(diǎn)的正上方放一質(zhì)量為1 kg的小球，若小球以20 cm/s的速度

3、由O點(diǎn)沿木板向A端勻速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)小球至少運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)繩的拉力減小到零(繩的重力不計(jì)，g取10 N/kg)。第2題圖解：(1)繩子的拉力作用點(diǎn)在A點(diǎn)，方向沿繩子向下，反向延長(zhǎng)拉力的作用線，然后從支點(diǎn)O作繩子拉力的垂線段，即可作出拉力的力臂，如圖所示；例2答圖(2)已知板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細(xì)繩拉住，木板始終在水平位置平衡。則CAO30°，因?yàn)镃OAC，則COAO，已知AB1.2 m，OB0.2 m，則AOABOB1.2 m0.2 m1.0 m。所以COAO×1.0 m0.5 m，由杠桿平衡條件可知，F(xiàn)×OCG×OB，則F20 N；

4、(3)質(zhì)量為1 kg的小球的重力：G球m球g1 kg×10 N/kg10 N，當(dāng)繩子拉力為0時(shí)，設(shè)球離O點(diǎn)距離為L(zhǎng)球，由杠桿平衡條件得：G球×L球G×BO，即：10 N×L球50 N×0.2 m，解得：L球1 m100 cm，由v可知，球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t5 s。答：(1)見(jiàn)上圖；(2)木板水平位置平衡時(shí)繩的拉力為20 N；(3)小球至少運(yùn)動(dòng)5 s時(shí)間細(xì)繩的拉力減小到零。3如圖所示，F(xiàn)1是作用在抽水機(jī)手柄 A 點(diǎn)處的動(dòng)力，O 為支點(diǎn)。請(qǐng)畫(huà)出 B 點(diǎn)受到的阻力 F2的示意圖和 F1 的力臂 L1。第3題圖第3題答圖【答案】如答圖所示4如圖所示，杠桿在

5、力F1作用下處于平衡狀態(tài)，l1為F1的力臂。請(qǐng)?jiān)趫D中作出物體受到的重力、阻力臂L2、動(dòng)力F1。第4題圖第4題答圖【答案】如答圖所示5在粗糙的地面上，有一只盛滿油的圓柱形油桶在粗糙的地面上，有一只盛滿油的圓柱形油桶，高80 cm，底部直徑60 cm，重1500 N，想使底部B點(diǎn)稍離地面。 第5題圖(1)在點(diǎn)C加一個(gè)豎直向上的拉力F1是多少？(2)若在C點(diǎn)加一個(gè)水平推力F2是多少？(3)要使作用在C點(diǎn)力量最小，最小力F3是多少？【答案】(1)750 N(2)562.5 N(3)450 N6如圖所示，輕質(zhì)杠桿OP長(zhǎng)2 m，能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，P端用細(xì)繩懸于N點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為1 kg的物體A通過(guò)滑環(huán)掛在M點(diǎn)

6、(滑環(huán)和繩子的質(zhì)量可忽略)，OM的長(zhǎng)度為0.2 m，由于桿OP與水平方向成30°角傾斜，滑環(huán)第6題圖剛好能由M向P端勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)速度為0.02 m/s，細(xì)繩能承受的最大拉力為9 N(g取10 N/kg)。請(qǐng)計(jì)算：(1)滑環(huán)從M點(diǎn)開(kāi)始滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)多少秒后細(xì)繩會(huì)斷裂。(2)從滑環(huán)自M點(diǎn)滑動(dòng)到細(xì)繩PN斷裂時(shí)，A在豎起方向上下落的高度為多少米？A所受重力做的功是多少焦。第6題答圖解：(1)已知O為支點(diǎn)，設(shè)繩子對(duì)P點(diǎn)的拉力為動(dòng)力，A物體對(duì)M點(diǎn)的拉力為阻力，分別作出它們的力臂。如圖所示：繩子斷裂時(shí)即細(xì)繩承受的拉力達(dá)到最大，設(shè)此時(shí)滑環(huán)滑到B點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)，由杠桿平衡條件有：FPOPcos 30&

7、#176;FAOBcos 30°；由于FAmg1 kg×10 N/kg10 N，所以，OB1.8 m，則滑環(huán)從M開(kāi)始滑動(dòng)所滑過(guò)的路程sOBOM1.8 m0.2 m1.6 m，由v可得，所用時(shí)間為t80 s；(2)滑動(dòng)過(guò)程中物體A下降的高度為hssin 30°1.6 m×0.8 m，則重力做的功：WGmgh10 N×0.8 m8 J。答：(1)滑環(huán)從M點(diǎn)開(kāi)始滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)80 s后細(xì)繩會(huì)斷裂。(2)從滑環(huán)自M點(diǎn)滑動(dòng)到細(xì)繩PN斷裂時(shí)，A在豎直方向上下落的高度為0.8 m，A所受重力做的功是8 J。知識(shí)點(diǎn)3滑輪、機(jī)械效率7如圖是用滑輪組提升建筑材料A的示

8、意圖，在豎直向下的拉力F作用下，使重800 N的建筑材料A勻速豎直上升了h，繩端移動(dòng)了4 m。在這個(gè)過(guò)程中，拉力F為500 N，動(dòng)滑輪重G0，滑輪組的機(jī)械效率為，不計(jì)繩重和軸摩擦。求：(1)物體上升的高度h；(2)動(dòng)滑輪重G0；(3)滑輪組的機(jī)械效率。第7題圖解：由圖知，使用的滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n2。(1)因?yàn)槔Χ艘苿?dòng)的距離s2h，所以物體上升的高度h s×4 m2 m；(2)不計(jì)繩重和軸摩擦，拉力F(GG輪)，則動(dòng)滑輪重力：G02FG2×500 N800 N200 N；(3)滑輪組的機(jī)械效率：×100%80%。答：(1)物體上升的高度為2 m；(2)動(dòng)滑

9、輪重為200 N；(3)滑輪組的機(jī)械效率為80%。第8題圖8如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為300 N的物體，拉力F的大小為30 N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45 N，則A處的拉力大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為(B)A. 45 N、50% B45 N、75%C60 N、50% D60 N、75%9在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離/cm12100.8402551.520(1)第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)62.5%_，兩次相比較，第二次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率_大于_

10、(選填“大于”“小于”或“等于”)第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“滑輪組的機(jī)械效率與所掛鉤碼重量有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：_不能_；請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)出其中一條理由：_滑輪組的機(jī)械效率還與滑輪的重力有關(guān)_。知識(shí)點(diǎn)4斜面10工人用平行于斜面向上的500 N的推力將重800 N的物體勻速推上高1.5 m的車(chē)廂，所用的斜面長(zhǎng)是3 m。求：第10題圖(1)推力做的功；(2)斜面的機(jī)械效率；(3)斜面對(duì)物體的摩擦力。解：由題可知，推力F500 N，物體的重力G800 N，斜面長(zhǎng)度s3 m，斜面高度h1.5 m，(1)推力做的功：W總Fs500 N×3 m1 50

11、0 J；(2)克服物體重力做的有用功：W有用Gh800 N×1.5 m1 200 J，斜面的機(jī)械效率：×100%×100%80%；(3)所做的額外功：W額W總W有用1 500 J1 200 J300 J，因?yàn)閃額fs，所以斜面對(duì)物體的摩擦力：f100 N。答：(1)推力做的功為1 500 J；(2)斜面的機(jī)械效率為80%；(3)斜面對(duì)物體的摩擦力為100 N。11如圖所示，斜面長(zhǎng)L10 m，高h(yuǎn)4 m。用沿斜面方向的拉力F，將一個(gè)重力G為100 N的物體由斜面底部勻速拉到頂端B，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服摩擦力做功100 J，求：第11題圖(1)拉力F的大小；(2)斜面的機(jī)械效率；(3)我們知道，使用任何機(jī)械都不能省功，若摩擦力為f，請(qǐng)根據(jù)功的原理推導(dǎo)Ff。解：(1)有用功：W有Gh100 N×4 m400 J，拉力做的總功：W總W有